Преобразователь угла поворота вала в код

(61) Дополнительное к авт. свил-ву - (22) Заявлеис 071078(21) 2411291/18-24 с присоепииением заявки- (23) ПриоритетОпубликоваио 050179, Воллетень 1Дата ополикования описания 05,01,79 1) М, Кл. 008 С осударственный к ссср по ледам наобр и открытн,И, обреньк 71) Заявите Гор ский институт инженеров водно транспорта) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛАВ КОД я к обл пернич трическ с их аеИзвестны преобразователи угла, со держащие стопорную пластину, на которой расположены изолированные друг от друга металлические секторы, рсторную пластину, резисторный мост, диагональ которого соединена со входом регулирующего устройства ЩК недостаткам известных устройств относятся низкая помехоустойчивость и недостаточная разрешающая способность устройств.Наиболее близким по техническому решению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор с измерительными электродами, выполненными в виде усеченных секторов с радиусом В и длиной стороны г, каждый из которых подключен к сигнальным входам регистрирующего устройства, ротор с измерительным элект родом, соединенный с входным валом преобразователя, общий электрод, выполненный в виде диска радиусом (В - г ) и подключенный к блоку пи.тания 21 ареобразоваасчлененным и-сверху 1 преобразо - вид сверИзобретение относи автоматики, а именно, преобразователям неэл личин. Недостатками его янляются: малаячувствительность, необходимость выдерживать с определенной точностьюмалый зазор между пластинами ротораи статсра, так как с ростом зазорарезко падает чувствительность чтов частности, понижает вибростойкостьустройства и надежность,Цель предлагаемого изобретения -уменьшение габаритсн и повышение ндежности преобразователя.Поставленная цель достигается тем,что статор снабжен переходными электродами и сегнетоэлектрической пленкой, которая одной стороной сопряжена с измерительными и общим электродами, а другой - с переходными электродами, которые выполнены в виде секторон радиусом В, на роторе установлен электрет, размер и форма которогосоответствует переходному электроду,а с целью расширения пределов измерений, ротор выполнен с угловым размером, равным размеру статора.25 На фиг. 1 предстанлетель н разобранном видепо вертикали: вид спена фиг. 2 - вид спередиватель в сборе; на фиг,36414 ху (план) на преобразователь в сборе", на фиг. 4 - схема включения.Показанный на фиг. 1,2,3 преобразователь имеет три секцнонированных конденсатора (квантование ранно трем) и угловой размер 90 . Естественно, он может иметь больше секций и больший углоной размер. 5Статор состоит из трех измерительных секторов электродов 1,2,3 и обще-. го электрода 4,преобразователя в виде сектора с угловым размером, равным суммарному углу всех измерительных электродов 1,2,3 (фиг.1 и 2).Сегнетоэлектрическая пленка 5 в виде сектора нижней поверхностью плотно примыкает к электродам 1,2,3,4, а верхней поверхностью - к переходным электродам 6,7,8, образующим верхнюю пластину статора. Все электроды сделаны из проводящего материала.Ротор состоит из электрета 9 в виде сектора с угловым размером равньм ,(или несколько меньшим) размеру злект 020 рода б (7,8), наэлектризованным нормально к его плоскостям, а также из оси 10, вращающей его. Верхней плоскостью электрет 9 присоединен к измерительному электроду 11, Укрепленному на оси 10. Ось 10, если она проводящая, и электрод 4 могут подключаться к корпусу преобразователя.Сектора-электроды 1,2,3 подключены отдельными проводниками к регист рирующему устройству 12 с питанием от источника переменного напряжения 13.В положении ротора, как показано на фиг. 2,3, участки сегнетоэлектри ка, примыкаюцие к электродам 7,8, не наэлектризованы, и оба емкостныв тока, идущие от общего электрода 4 через электроды 7,8 к электродам 2 и 3 в регистрирующее устройство 12 40 (фиг.4), имеют максимальное значение.Электрическое поле ротора (как показано на фиг, 2 и фиг, 3) воспринимается электродом б и, проходя через участок пленки под ним (далее через электроды 1 и 4 линйи поля выходят наружу, частично, по оси 10 45 и электроду 11 приходят к минусу электрета 9), электризует этот участок пленки, Его относительная диэлектрическая проницаемость уменьшается почти до единицы. Емкость элементар ного конденсатора, образованного электродами 1 и 4, а также электродом б, резко падает, а ток электрода 1 соответственно уменьшается во столько раз, но колько уменьшалась проницаемость. Это служит сигналом для регистрирующего устройства 12. Электроды 6,7,8 не включаются в измерительную схему, но они необходимы для того, чтобы емкостные токи от общего электрода 4 протекали по ним и переходили60 к измерительным электродам 1,2 и 3, поэтому их можно назвать переходными 794электродами. Помимо этого, они спо" собствуют равномерному распределению поверхностных зарядов и одинаковой напряженности поля в сегнетоэлектрике, что исключает пробой сегнетопленки.При повороте ротора до середины секторного электрода 7 или 8 ток через электрод 1 увеличивается, а ток одного из электродов 2 или 3, соответственно, уменьшается. Регистрирующее устройство 12 (фиг.4) отмечает поступающие токи, а в случае необходимости дешифрует и выдает сигнал об угле поворота ротора. Возможно повышение точности отсчета угла, напри мер, в 2 раза без;.зменения конструкции преобразователяДля этого достаточно отметить момент равенства токов двух смежных электродов, например 2 и З,при условии, что эти токи не достигли максимального значения.В этом случае ротор будет находиться строго посередине между электродами 7 и 8, т.е. повернется (фиг.2 и 3) дополнительно на угол 30 + 15 = 45,о ЮИсточник напряжения 13 (фиг.4) может иметь синусоидальную, прямоугольную и т.п. форму сигнала, однако желательно, чтобы в нем не было постоянной составляющей.Ротор может иметь угловой размер, равный суммарному угловому размеру статора. Для варианта конструкции как на фиг. 1 и 2 - это 90 . Тогда н дьа раза увеличивается отслеживаемый угол, т.е. становится равным 180 . Это обусловлено тем, что по мере вращения он перекрывает своим полем определенные группы переходных секторов 67,8 не только при входе в зону статора, но и при выходе, что и фиксируется регистрирующим устройством или дешифратором.Поэтому, если угловой размер как ротора,так и статора будет 180, то отслеживаемый угол составит 360Электрет 9 ротора может быть заменен измерительным электродом 11, если к сектору подвести достаточно высокое напряжение относительно корпуса и схемы преобразователя. Это целесообразно там, где требуются малые габариты и имеется сеть с нысоким напряжением.формула изобретения1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор с измерительными электродами, выполненными в виде усеченных секторов с радиусом В и длиной стороны г , каждый из которых подключен к сигнальным входам регистрирующего устройства, ротор с измерительным электродом, соединенный с входным валом преобра.зователя, общий электрод, выполненТираж шоу ИИПИ Государствевног по делам изобретени Иосква, Ж, РаушскПодпита СССРытийд, 4/5 о Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная ный в виде диска радиусом (Ц - г )и подклюЧенный к блоку питания,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения габаритов и повышения надежности преобразователя, статор снабжен переходными электродамии сегнетоэлектрической пленкой, которая одной стороной сопряжена с изМерительными и общим электродами, ацругой - с переходными электродами,которые выполнены в виде сектороврадиусом В, на роторе установленэлектрет, размер и форма которого соответствует переходному электроду. 2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения пределов измерений, роторвыполнен с угловым размером, равнымразмеру статора. Источники информации, принятые во5 внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССРР 517918, кл. С 08 С 9/04, 1975,О 2. Авторское свидетельство СССР М 467387, кл. О 08 С 9/02, 1974